METHODEN ZUR MESSUNG DER HINTERFÜLLUNGSQUALITÄT MIT FOKUS AUF DIE THERMISCHE ANBINDUNG AN DEN UNTERGRUND THERMISCHE METHODEN RADIOAKTIVE METHODEN MECHANISCHE METHODEN MAGNETISCHE METHODEN Beschreibung Kurz TRT Ruhe-p-T-log Messen Abbindewärme γ-γ-Methode γ-log Hinterfüllmessgerat Hinterfüllmessgerat Hinterfüllmessgerat Magnetik-Log Magnetik-Log Typ Kurz Thermal Response Test Ruhe Druck- und Temperatur Aufzeichnung Vergleichendes Temperaturprofil Gamma-Gamma-DichteAnomalie Messung Gamma-Ray-Log (GR) Digital Borehole Observation 3 Hinterfüllmessgerät HMG HDG Erdwärmesonden Datenlogger Suszeptibilitäts- Messsystem Suszeptibilitäts- Messsystem Nimo-T DeepDrifter DBO 3 HMG-K, HMG-S EWS-Datenlogger CemTrakker Fabrikat Lieferant André Voutta Grundwasserhydraulik (D) Geowatt AG Eberhard & Partner AG André Voutta Grundwasserhydraulik (D) BohrlochmessungStorkow GmbH Dietrich Erdwärme GmbH oder Sotronix e.K. Geowatt AG HDG Umwelttechnik GmbH Santherr-Geothermietechnik Bohrlochmessung- Storkow GmbH Funktionsprinzip Aufheizen der Hinter füllung, Messen des Temperatur-Profils während Aufheiz- und Abkühlphasen. Messung und Auswertung von Druck- und Temperaturprofil in der Erdwärmesonde im Ruhezustand. Die Messsonde registriert den Temperaturverlauf, den Temperaturverlauf der Abkülung der Abbindewärme und den räumlichen Verlauf einer Erdwärmesonde. Über die Rückstreuung der von einer Quelle ausgesandten Gamma-Photonen werden Dichte-Anomalien im Baustoff des Ring raumes aufgespürt. Messung der natürlichen Strahlung dreidimensional mittels Standard-Bohrlochmesssonde. Digitale Überwachung des Verpressvorgangs mit Anzeige der Verpressmenge, Sondentiefe und Drucksäule. Das HMG-S misst kontinuierlich den Durchfluss und den Injektionsdruck der Suspension. Das HMG-K misst zusätzlich die Dichte der Suspension. Kontinuierliche Messung der Suspensionsmenge und des Durchflusses während des Verpress vorgangs. Verpressüberwachung mit Messung der Durchflussrate, Gesamtvolumen und Tiefenangabe. Auch Nachmessung möglich. Messung als Anstiegsmessung beim Verpressvorgang aber auch als Nachmessung möglich. Geologische Verhältnisse Keine Einschränkungen Keine Einschränkungen Keine Einschränkungen Keine Einschränkungen Keine anstehenden stark Gamma-aktiven Gesteine Keine Einschränkungen Keine Einschränkungen Keine Einschränkungen Keine Einschränkungen Keine anstehenden ferromagnetischen Gesteine Länge Erdsonden Keine Einschränkungen Bis 500 m (40 bar Gerät), bis 1000 m (80 bar Gerät) Bis 250 m in PE 32, bis 485 m in PE 40 Abhängig von der Befahrbarkeit der Erdwärmesonde Unbegrenzt. Bei Durchmesser unter 35 mm bis maximal 200 m Keine Einschränkungen Keine Einschränkungen Keine Einschränkungen Bis 250 m, auf Wunsch bis 400 m möglich ca. 300 m, grössere Teufen problemlos möglich Ø Erdsonden Rohre Keine Einschränkungen Bei Duplex EWS: min. 40 mm – > 20 mm > 24 mm Alle Alle Alle > 25 mm > 16 mm Spezifische Voraussetzungen Erdwärmesonde muss am Sondenkopf vertikal zugänglich sein. Stark stromanschluss nötig (auch gasbetriebene Variante erhältlich). Temperaturlogging Gerät muss vorhanden sein. Software «Nimo-T» erstellt .csv-Datei. Horizontale, ebene OberBeachtung der nationalen fläche für Aufstellung und Strahlenschutz-Regelung. Verankerung Messgerät. freier Zugang. Es muss direkt nach der Hinterfüllung durchgeführt sein. Gammaaktiv markierte Tone oder Ton-ZementSuspensionen (z.B. durch Zusatz von Zirkonsand). Angepasstes Bohrgerät. Drucksensor ist in einer Verpresslanze untergebracht. Keine Keine Magnetische Dotierung im Hinterfüllungsmaterial nötig. Magnetisch markierte Tone oder Ton-ZementSuspension erforderlich. Einsatzbereich Durchführung Zeitpunkt 1) Messdauer V W N V W N V W N V W N V W N V W N V W N V W N V W N V W N 6 – 7 h 1 – 2 h 1 h für 100 m EWS 1.5 h für 100 m EWS ca. 45 Min. Dauer Verpressvorgang Dauer Verpressvorgang Dauer Verpressvorgang Dauer Verpressvorgang Dauer Verpressvorgang Kosten (indikativ) ca. € 2000–4000 je Erdwärmesonde ca. CHF 1000–2000 CHF 2070 ca. € 6 / m exkl. Aufwend ung für Interpretation und Anfahrt ca. € 1000 exkl. Anfahrt ca. € 18‘000 (Kaufpreis Gerät) ca. CHF 200.– pro Sonde exkl. Initialpauschale ca. € 18‘500 (Kaufpreis Gerät) CemTrakker ca. € 18‘500, ca. € 500 exkl. Anfahrt MID Messgerät ca. € 2700 (Kaufpreis Geräte) Personal 1 qualifizierter Mitarbeiter 1 Spezialist 1 Fachperson 1 Messtechniker mit 1 sachkundige Person für Strahlenschutz-Ausbildung Messung. Auswertung durch Geophysiker Kein nennenswerter Personalaufwand 1 Bohrgehilfe auf Baustelle 1 Geräteführer für Installa- 1 Bohrgeräteführer, für die Installation und tion und für die Interpre1 Sachverständiger für jeweilige Reinigung tation die Interpretation 1 sachkundige Person für Messung. Auswertung durch Geophysiker Messgrössen Temperaturprofile Zeit, Druck- und Temperaturprofile Temperatur, Kabellänge Streuungsgrad radioaktive Strahlung Natürliche Gamma strahlung (API) Durchfluss, Druck Druck, Durchfluss, Gesamtmenge der Suspension Tiefenangabe, Durchfluss rate, Gesamtvolumen Hinterfüllung Magnetisierbarkeit (SI) Messgenauigkeit 0.01 °K; Auflösung 1 cm – – – – – Suspensionsfluss, Injektionsdruck, Suspensionsdichte, Zeit/Datum, kontinuierlich ca. 5% genau Kalibrierung Sehr genaue Kalibrierung nötig (absolut 0.1 °K) Schwankung T im Mittel 0.2%, Schwankung p im Mittel 1.04% Temperatur in regelmässigen Abständen – Kalibrierung in Gamma-Standards auf API 0 – 26 bar < ± 0.5% – 1 x jährliche Überprüfung durch den Hersteller mit Werkszertifikat Tiefenangabe 1– 2 m werkseitig Anderes Erfahrung in der Interpretation erforderlich – – Kombiniert mit Kurz TRT erhöht die Aussagekraft der Interpretation – – Erfüllt Anforderung DVGW/SVGW/ÖVGW und SIA CE-Konform Spezielles Hinterfüllungsmaterial erforderlich (Basierend auf Interview ergebnissen) «Vorhandensein einer Hinterfüllung. Basis für Dimensionierung von Erdwärmesonden Felder». «Vorhandensein einer Hinterfüllung. Basis für Dimensionierung von Erdwärmesonden Felder». «Vorhandensein einer Hinterfüllung. Basis für Dimensionierung von Erdwärmesonden Felder». Verfülllücken erkennen. Keine Aussagen zur thermischen Anbindung. Verpressprobleme erkennen. Verpressprobleme erkennen. Verpressprobleme erkennen. Verfülllücken, Verpressprobleme erkennen. Keine Aussagen zur thermischen Anbindung. Legende 1) V: Vor Verpressung Hinterfüllung Aufwand Resultate – Interpretation Messresultate W: Während Verpressung Hinterfüllung Verfülllücken erkennen. Keine Aussagen zur thermischen Anbindung. N: Nach Verpressung Hinterfüllung Verfülllücken erkennen. Keine Aussagen zur thermischen Anbindung.
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